KR20110049134A - Apparatus for fixing specimen for tensile test - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인장 시험편용 고장장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정한 곡률로 휘어진 소형 인장 시험편의 곡률에 따른 분포 하중을 고르게 작용시킬 수 있도록 고정시켜 파괴 저항에 따른 데이타 값을 정확하게 측정하는 것이 가능한 인장 시험편용 고정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a failure test device for a tensile test piece, more specifically, a tension capable of accurately measuring the data value according to the breaking resistance by fixing so as to evenly distribute the distribution load according to the curvature of the small tensile test piece bent at a constant curvature A fixture for a test piece.
예컨대, 원자력 발전소 등과 같은 곳에서는 취급물질이 누출되는 위험성에 노출될 수 있는 배관 계통의 구조물에 파단전 누설 설계 개념을 적용하기 위해서는 배관 계통 구조물에 대한 파괴 특성치를 정확히 구할 필요가 있다.For example, in a nuclear power plant or the like, it is necessary to accurately determine the failure characteristics of a piping system structure in order to apply the pre-break leakage design concept to the structure of the piping system that may be exposed to the risk of leakage of the handling material.
그러나 현재는 파괴 특성치를 좀처럼 쉽게 구하지 못하고 있는 실정이다.However, at present, the destruction characteristics are rarely obtained easily.
배관 계통 구조물을 대상으로 파괴 특성치를 얻기 위해서는 많은 양의 배관의 확보와 시험 장치 등의 설비 구축에 많은 비용 및 시간이 소요되기 때문에 실(實)배관의 실증 시험을 수행하는 것이 매우 어려운 실정이다.It is very difficult to carry out the actual test of the actual pipe because it takes a lot of cost and time to secure a large amount of pipe and to build a facility such as a test apparatus in order to obtain the fracture characteristic value for the piping system structure.
따라서, 표준 인장 시험편을 대상으로 한 시험을 통하여 재료의 파괴 특성치를 구하고, 배관 계통 구조물의 구조 해석을 수행하여 파괴 특성을 평가하게 된다. 하지만 표준 시험편의 경우, 기하학적 형상에서 배관의 곡률을 고려하지 하지 않 고 있으며, 치수 등에 따른 구속 효과(constraint effect)에 의해서 시험을 통해 얻은 파괴 특성이 실제와는 다르게 나타나고 있다.Therefore, the fracture characteristic value of the material is obtained through a test on a standard tensile test specimen, and the structural characteristics of the piping system structure are analyzed to evaluate the fracture characteristic. However, in the case of standard specimens, the curvature of the pipes is not taken into account in the geometric shape, and the fracture characteristics obtained through the test are different from the actual ones due to the constraint effect of the dimensions.
도 1 및 도 2는 ASTM에서 제시하는 표준 인장 시험편인 CT 시험편(11)과 SENB(single edge notched bending) 시험편(12)을 나타내고 있다.1 and 2 show a
도 1 및 도 2에 도시된 표준 인장 시험편에 의하면, 인장 시험편 형상 및 인장 시험 방법이 표준화되어 있다는 장점이 있지만, 배관의 곡률 및 두께로 인한 시험편 제작에 많은 제약이 따르고 있을 뿐만 아니라, 크기 및 형상의 변화로 인해 발생되는 구속 효과의 영향에 대한 보정이 필요한 문제점이 상존하고 있다.According to the standard tensile test specimen shown in Figs. 1 and 2, although there is an advantage that the tensile test piece shape and the tensile test method are standardized, not only a lot of constraints exist in the manufacture of the test piece due to the curvature and thickness of the pipe, but also the size and shape There is a problem that needs to be corrected for the effect of restraint effect caused by the change of.
또한, 도 3 및 도 4 는 실배관 파괴 인장 시험편을 나타내는 것으로, 배관의 크기 및 형상이 실제 사용되고 있는 것과 동일한 것을 사용하기 때문에, 구속 효과의 영향에 대한 보정이 필요 없는 장점이 있으나, 3점 굽힘 시험이나 4점 굽힘 시험에 필요한 지그(14),(15)의 가공으로 배관의 곡률에 따른 고려가 어렵고, 파괴인성 시험을 수행하기 위한 시험편(18)의 길이가 보통 3∼6m정도로 길다는 단점이 있다.In addition, Figure 3 and Figure 4 shows the seal pipe fracture tensile test piece, because the size and shape of the pipe is used the same as actually used, there is an advantage that does not need to compensate for the effect of restraint effect, but three-point bending It is difficult to consider the curvature of the pipe due to the machining of the
따라서, 상기와 같은 인장 시험편 및 방법으로는, 배관의 곡률을 고려하여 배관 재료의 파괴저항을 평가할 수 있는 시험편으로 제시된 휘어진 CT(curved CT) 시험편을 사용하고 있다. Therefore, as the tensile test piece and the method described above, a curved CT test piece presented as a test piece that can evaluate the fracture resistance of the pipe material in consideration of the curvature of the pipe is used.
그러나, 표준 인장 시험편의 경우 두께방향으로 휘어져 있지 않아서 균열의 직진성이 확보되고, 인장 시험편 두께 방향에 하중이 일정하게 작용하는 반면에, 휘어진 CT 인장 시험편의 경우 두께방향으로 휘어진 형상을 가짐에 따라 수직 하중 이외의 두께 방향의 위치에 따라 달라지는 추가적인 모멘트가 발생 되고, 이러한 모멘트 발생에 의해 좌우측의 균열 진전 정도가 달라지기 때문에 평가되는 파괴 특성치의 신뢰성이 낮아지는 문제점이 있다.However, in the case of the standard tensile test piece, the straightness of the crack is secured because it is not bent in the thickness direction, and the load acts uniformly in the thickness direction of the tensile test piece, while in the case of the bent CT tensile test piece, the vertical direction is obtained by having the shape bent in the thickness direction. There is a problem in that additional moments vary depending on the position in the thickness direction other than the load, and since the degree of crack propagation on the left and right sides is changed by the generation of the moment, the reliability of the fracture characteristic value evaluated is lowered.
또한, 도 5 은, 기존의 인장 시험편에 있어, 절취 선단부(20)를 나타내는 도면으로, 이론상 중심 가상선(A)과, 실제 중심 가상선(B)이 서로 일치하지 않기 때문에 일정한 곡률로 휘어진 CT 인장 시험편의 내경이 외경보다 균열이 많이 진전되기 때문에 균열의 선단부 양쪽의 균열의 직진성을 확보하기 어려운 문제점을 안고 있다. 5 is a diagram showing the
상기 도 6에 도시된 바와 같이 휘어진 CT 인장 시험편(20)을 기존의 지그에 장착해서 사용할 시에는 인장 시험편(20) 자체가 휘어진 형상을 가지고 있기 때문에, 절취부(24)의 절취 선단부(25)에 작용하는 분포하중의 중심이 인장 시험편(20) 중앙에 위치하지 않은 문제점으로 인해 측정치를 정확하게 측정할 수 없는 실정이다.As shown in FIG. 6, when the CT
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 일정한 곡률로 휘어진 소형 인장 시험편의 곡률에 따른 분포 하중을 고르게 작용시킬 수 있도록 고정시켜 파괴저항에 따른 데이타 값을 정확하게 측정하는 것이 가능한 인장 시험편용 고정장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to fix the distributed load according to the curvature of the small tensile test piece bent at a certain curvature to accurately measure the data value according to the breaking resistance It is an object of the present invention to provide a fixing device for a tensile test piece.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 상부 인장부와 하부 인장부 및 이에 고정되는 고정봉을 갖는 인장시험기에, 인장 시험편을 장착하는 인장 시험편용 고정장치에 있어서, 상기 인장 시험편의 일 측부에는 절취부 및 두께 방향으로 천공된 고정홀이 형성되고, 상기 인장 시험편의 고정홀에는 고정봉이 억지끼움 되어 위치조절되도록 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention, in the tensile tester having a tension test piece having an upper tension portion and a lower tension portion and a fixed rod fixed thereto, in a fixing device for a tensile test piece for mounting a tensile test piece, one side of the tensile test piece In the cutout portion and the fixing hole perforated in the thickness direction is formed, the fixing hole of the tensile test piece is configured to be clamped by the fixing rod position adjustment.
상기 고정홀의 내측부에는 암나사산이 형성되고, 상기 고정봉의 외주의 일부에는 길이방향으로 수나사산이 형성된다.A female thread is formed at an inner side of the fixing hole, and a male thread is formed at a portion of the outer circumference of the fixing rod in the longitudinal direction.
또한, 상기 고정봉의 양단에는 핀홀이 형성되고, 이 핀홀에 고정핀이 끼워져 고정된다.In addition, pinholes are formed at both ends of the fixing rod, and the fixing pin is fitted into the pinhole to be fixed.
또, 상기 고정봉에 형성된 수나사산에는 인장 시험편을 고정시키는 고정 너트가 끼워져 고정된다.In addition, a male nut formed on the fixing rod is fitted with a fixing nut for fixing a tensile test piece.
본 발명의 청구항 1 기재의 구성에 의하면, 일정한 곡률로 휘어진 소형 인 장 시험편의 곡률에 따른 분포 하중을 고르게 작용시킬 수 있도록 고정시켜 파괴 저항에 따른 데이타 값을 정확하고 신속하게 측정하는 것이 가능한 효과가 있다.According to the configuration of claim 1 of the present invention, it is possible to fix the distributed load according to the curvature of the small tensile test piece bent at a constant curvature evenly so that the data value according to the breaking resistance can be measured accurately and quickly. have.
본 발명의 청구항 2 기재의 구성에 의하면, 고정홀의 내측부에 암나사산을 형성시키고, 상기 고정봉의 외주 일부에는 길이방향으로 수나사산을 형성시켜 인장 시험편을 고정시키므로써, 인장 시험편이 어느 한쪽에 편중되지 않고 두께방향에 고른 분포하중을 가할 수 있어 측정 오차를 현저하게 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the structure of Claim 2 of this invention, a female thread is formed in the inner side of a fixing hole, and a male thread is formed in the longitudinal direction in the outer peripheral part of the said fixed rod, and a tensile test piece is fixed, so that a tension test piece is not biased to either side. It is possible to apply evenly distributed load in the thickness direction, thereby reducing the measurement error significantly.
본 발명의 청구항 3 기재의 구성에 의하면, 고정봉에 핀홀을 형성하고, 이 핀홀에 고정핀을 끼워 고정하므로써, 고정봉이 길이방향으로 이동되는 것을 방지하기 때문에 측정 오차범위를 줄일 수 있는 효과가 있다. According to the structure of Claim 3 of this invention, since a pinhole is formed in a fixed rod, and a fixed pin is pinched in this pinhole, the fixed rod is prevented from moving in a longitudinal direction, and therefore there exists an effect which can reduce a measurement error range. .
본 발명의 청구항 4 기재의 구성에 의하면, 상기 고정봉에 고정 너트를 끼워 인장 시험편이 고정봉의 길이방향으로 이동되지 않도록 확실히 고정시킬 수 있는 효과가 있다. According to the structure of Claim 4 of this invention, there exists an effect which can be reliably fixed so that a tension test piece may not be moved in the longitudinal direction of a fixed rod by inserting a fixed nut in the said fixed rod.
이하, 본 발명의 인장 시험편용 고정장치의 구성을 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 설명키로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of the fixing device for tensile test piece of the present invention will be described in detail.
도 7 은 본 발명의 배관 인장 시험편용 고정장치를 나타내는 도면이고, 도 8 은 본 발명의 인장 시험편용 고정장치의 사용상태를 나타내는 도면이다. 7 is a view showing a fixture for pipe tensile test pieces of the present invention, Figure 8 is a view showing a state of use of the fixture for tensile test piece of the present invention.
본 발명의 일정 곡률로 휘어진 인장 시험편을 고정하기 위한 장치에 있어, 상세한 설명에서 설명한 바 있는 종래 기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 병기하므로써, 상세한 설명을 생략키로 한다.In the device for fixing a tensile test piece bent at a certain curvature of the present invention, the same components as in the prior art described in the detailed description will be given the same reference numerals, and the detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 인장 시험편용 고정장치는 도 7에 도시된 바와 같이, 시험용으로 곡면상의 배관으로 부터 채취한 인장 시험편(20)의 일측에 절취 선단부(25)를 갖는 절취부(24)를 형성시킨다.As shown in FIG. 7, the fixture for tensile test piece of the present invention forms a
상기 인장 시험편(20)에 형성된 절취부(24)의 양측부에는 고정홀(22a),(22b)이 각각 형성된다.Fixing
이렇게 마련한 인장 시험편(20)을, 양측부로 이동되는 상부 인장부(100a) 및 하부 인장부(100b)와 이에 고정시키는 고정봉(102)을 갖는 인장 시험기에 장착하기 위해 곡면을 갖는 인장편(20)에 형성된 고정홀(22a),(22b)에 고정봉(102)을 억지끼움하여 고정시킨다.The
상기와 같이 고정봉(102)을 인장 시험편(20)에 형성된 고정홀(22a),(22b)에 억지끼움으로 고정함에 있어, 인장시험기의 상부 인장부(100a) 및 하부 인장부(100b)에 인장편(20)의 두께방향으로 고른 분포하중을 가할 수 있도록 억지끼움된 위치를 조절하여 인장시킬 수 있다. In fixing the
따라서, 상기와 같이 고정봉(102)을 인장 시험편(20)의 고정홀(22a),(22b)에 억지끼움으로 빠르게 끼워 고정시킬 수 있어 측정 작업에 걸리는 시간을 현저하게 줄일 수 있다.Therefore, as described above, the
본 발명에 있어서는, 고정력을 좀 더 높인 상태에서 인장시험을 실시할 수 있도록, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 인장 시험편(20)의 고정홀(22a),(22b)의 내측부에 암나사산이 형성되어 있다.In the present invention, as shown in FIG. 7, a female thread is formed in the inner side of the
상기와 같이 고정홀(22a),(22b)에 암나사산(23)을 형성시키고, 이와 맞물려 고정될수 있도록 고정봉(102)에 길이방향으로 수나사산(101)을 형성시킨 후, 상기 수나사산(101)을 인장 시험편(20)의 암나사산(23)을 나사 결합하여 체결하면서 인장 시험편(20)을 고정봉(102)의 수나사산(101)을 따라 이동시켜 도 5 에 도시된 이론 중심 가상선(A)의 위치상으로 쉽게 고정시킬 수 있다.After forming the female screw thread 23 in the
이와 같이 인장 시험편(20)을 고정봉(102)에 의해 고정시킴과 동시에 이론 중심 가상선(A)의 위치까지 동시에 맞출 수 있기 때문에 고정 작업 및 측정작업시간을 줄일 수 있다. 특히 본 발명에 있어서는, 고정봉(102)상에 수나사산(101)을 형성시키므로 이를 통해 고정되는 인장 시험편(20)의 암나사산(23)이 이동되면서 세밀한 고정작업을 행할 수 있다.In this way, the
또한, 본 발명 중, 상기 고정봉(102)의 양단부에는 핀홀(103)이 형성되어 있어, 상기 고정봉(102)이 상부 인장부(100a) 및 하부 인장부(100b)에 끼워진 후 핀홀(103)에 고정핀(105)을 끼워 고정시키므로 상부 인장부(100a) 및 하부 인장부(100b)의 인장 시험시에 길이방향으로 빠지는 일이 없을 뿐만 아니라, 고정핀(105)에 의해 그 길이가 일정하게 고정된 상태를 유지하므로써 인장시험시 발생되는 인장력의 분포하중을 균일하게 가할 수 있다.In addition, in the present invention,
본 발명은 특히, 상기 고정봉(102)의 일부에 길이방향을 따라 형성된 수나사산(101)에 끼워진 인장편(20)은 쉽게 고정봉(102)의 길이방향으로 이동되지 않으면, 고정력을 높이기 위해 고정봉(102)의 길이방향에 끼워져 고정되어 있는 인장 시험편(20)이 어느쪽으로도 밀리지 않도록 고정 너트(109)가 추가로 끼워져 고정된다.In particular, the
상기 고정봉(102)에 끼워져 고정되는 고정너트(109)는, 고정봉(102)에 형성된 수나사산(101)에 의해 회전되면서 고정되기 때문에 일단 고정된 상태에서는 고정봉(102)의 길이방향으로는 시험 인장펀(20)이 이동할 수 없을 정도의 고정력을 가지고 있다.The
이와 같이 구성된 본 발명에 있어, 고정봉(102)의 수나사산(101) 및 인장 시험편(20)에 형성된 암나사산(23)과, 고정봉(102)에 추가로 끼워져 고정되는 고정 너트(109)에 의해 도 8에 도시된 바와 같이 인장 시험편(20)의 두께의 정중앙에 고른 분포하중이 가해지도록 중심선을 맞추어 인장 작업을 실시할 수 있다. In the present invention configured as described above, the female thread 23 formed on the
도 1 은 종래의 표준 인장편을 나타내는 도면.1 is a view showing a conventional standard tension piece.
도 2 는 종래의 표준 SENB 인장편을 나타내는 도면.2 shows a conventional standard SENB tension piece.
도 3 은 종래의 실배관 파괴인성 인장편을 나타내는 도면.3 is a view showing a conventional seal pipe fracture toughness tension piece.
도 4 는 종래의 또다른 실배관 파괴인성 시험의 인장편을 나타내는 도면.Figure 4 is a view showing a tension piece of another conventional pipe failure toughness test.
도 5 는 종래의 인장편의 이론 중심 가상선 및 실제 중심 가상선을 나타낸 도면.5 shows a theoretical center virtual line and a real center virtual line of a conventional tension piece.
도 7 은 본 발명의 인장 시험편용 고정장치를 나타내는 도면.7 is a view showing a fixing device for a tensile test piece of the present invention.
도 8 은 본 발명의 인장 시험편용 고정장장치의 사용상태를 나타내는 도면. Figure 8 is a view showing a state of use of the fixing device for tensile test piece of the present invention.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 간단할 설명-A brief description of the symbols for the main parts of the drawing
20: 인장편20: tension piece
24: 절취부24: cutout
22a,22b: 고정홀22a, 22b: fixing hole
23: 암나사산23: female thread
25: 고정핀25: push pin
103: 핀홀103: pinhole
100a:상부 인장부100a: upper tension part
100b: 하부 인장부100b: lower tension part
101: 수나사산101: male thread
102: 고정봉102: fixed rod
109: 고정 너트109: retaining nut
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Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
WICV | Withdrawal of application forming a basis of a converted application |